建筑樁基工程中旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析

田國強(qiáng)

新疆兵團(tuán)城建集團(tuán)有限公司，中國·新疆 烏魯木齊 830002

旋挖鉆孔成樁作為一種常用的樁基施工方法，具有施工速度快、工藝簡單、成樁質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，因此在建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。論文旨在探討在建筑樁基工程中應(yīng)用旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用和效果，對于促進(jìn)建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展和提高樁基施工質(zhì)量具有一定的參考價(jià)值。

建筑樁基工程；旋挖鉆孔成樁；應(yīng)用實(shí)踐

1 引言

隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜性的增加，對于樁基工程的要求也越來越高。因此，對于旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行深入研究和分析，對于提高樁基工程的施工效率和質(zhì)量具有重要意義。論文旨在通過對旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)在建筑樁基工程中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行詳細(xì)分析，探討該技術(shù)在不同地質(zhì)條件下的適用性、施工注意事項(xiàng)以及在特殊工程項(xiàng)目中的應(yīng)用效果。

2 旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)概述

2.1 成樁方法概述

在建筑樁基工程中，成樁方法是確保樁基質(zhì)量和效果的關(guān)鍵因素之一。旋挖鉆孔成樁作為一種常用的成樁施工方法，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類建筑工程中，見圖1。除了旋挖鉆孔成樁外，常見的成樁方法還包括靜壓樁、動(dòng)力打樁等。然而，旋挖鉆孔成樁因其特殊的工藝和優(yōu)勢，在樁基工程中受到了越來越多的關(guān)注。

2.2 旋挖鉆孔成樁原理和工藝

旋挖鉆孔成樁是一種機(jī)械化的成樁方法，其基本原理是通過旋轉(zhuǎn)鉆桿和鉆頭，將土壤逐漸挖除，形成一個(gè)孔洞，然后在孔洞內(nèi)注入樁體材料（如混凝土），形成樁基。旋挖鉆孔成樁的工藝包括以下幾個(gè)步驟：鉆孔準(zhǔn)備，確定樁基位置和孔徑尺寸，并確保施工場地平整穩(wěn)固。準(zhǔn)備旋挖鉆機(jī)和相關(guān)工具設(shè)備。鉆孔施工，將旋挖鉆桿和鉆頭連接到旋挖鉆機(jī)上，啟動(dòng)機(jī)器，通過旋轉(zhuǎn)和推進(jìn)的方式，將鉆頭逐漸下沉，挖掘土壤，形成孔洞。鉆孔清理，在鉆孔過程中，通過循環(huán)注漿或使用泥漿泵，將挖出的土壤或泥漿排出，確?？锥磧?nèi)的清潔。樁體灌注，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，停止鉆孔，開始進(jìn)行樁體的灌注。通過混凝土泵或其他輸送設(shè)備，將混凝土順序注入孔洞，同時(shí)提升鉆桿，以確保樁體均勻、密實(shí)。鉆孔取桿，在樁體達(dá)到預(yù)定高度后，停止注漿，取出鉆桿和鉆頭。如果需要加固樁頂，可以在樁頂部分鉆入鋼筋或鋼板。

2.3 旋挖鉆孔成樁技術(shù)的優(yōu)勢

旋挖鉆孔成樁技術(shù)相對于其他成樁方法具有多項(xiàng)優(yōu)勢，使其在建筑樁基工程中得到廣泛應(yīng)用。施工速度快，旋挖鉆孔成樁采用機(jī)械化作業(yè)，施工效率高。相比傳統(tǒng)的人工挖孔和灌注方法，可以顯著縮短施工周期，提高項(xiàng)目進(jìn)度。工藝簡單，旋挖鉆孔成樁工藝相對簡單，操作容易掌握。只需合理設(shè)置和控制鉆機(jī)參數(shù)，配合適當(dāng)?shù)耐寥捞幚泶胧?，即可?shí)現(xiàn)成樁施工。成樁質(zhì)量高，旋挖鉆孔成樁可以保證樁體質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。通過控制鉆孔過程中的泥漿循環(huán)和孔壁支護(hù)，能夠有效減小土體塌陷和孔壁破壞，確保樁體的完整性和承載力。適應(yīng)性強(qiáng)，旋挖鉆孔成樁技術(shù)適應(yīng)性廣泛，適用于各種地質(zhì)條件和土層類型。無論是軟土、黏土、砂土還是巖石層，都能夠通過調(diào)整鉆桿和鉆頭的設(shè)計(jì)和選用合適的注漿材料，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的成樁效果。環(huán)境友好，旋挖鉆孔成樁施工過程中產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)和粉塵較少，對周邊環(huán)境和人員的影響相對較小，具有較好的環(huán)境友好性。

3 旋挖鉆孔成樁技術(shù)在不同地質(zhì)條件下的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 土壤類型對成樁技術(shù)的影響

土壤類型是影響旋挖鉆孔成樁技術(shù)應(yīng)用的重要因素之一。不同類型的土壤具有不同的物理性質(zhì)和工程特性，對成樁過程和成樁效果產(chǎn)生不同的影響。

3.1.1 砂土

對于砂土層，旋挖鉆孔成樁技術(shù)通常能夠有效應(yīng)對。由于砂土的顆粒較大，挖孔時(shí)土體穩(wěn)定性較好，施工過程中土體塌陷和孔壁破壞的風(fēng)險(xiǎn)較低。同時(shí)，砂土層的滲透性較好，方便泥漿的排除和樁體材料的注入。

3.1.2 黏土

黏土層對旋挖鉆孔成樁技術(shù)施工提出了一定的挑戰(zhàn)。由于黏土的粘結(jié)性和塑性較強(qiáng)，容易形成土體的附著和阻力，使得旋挖鉆桿和鉆頭的推進(jìn)受到一定的限制。在黏土層施工中，需要采取措施來降低土體附著力，如添加適量的泥漿和潤滑劑，以減小鉆桿的阻力和摩擦，提高施工效率[1]。

3.1.3 巖石

在遇到堅(jiān)硬的巖石層時(shí)，旋挖鉆孔成樁技術(shù)需要使用專用的巖石鉆頭和高強(qiáng)度的鉆桿。鉆孔時(shí)，鉆頭需要具備足夠的硬度和耐磨性，以確保有效地穿過巖石層。此外，巖石層的堅(jiān)硬性也會(huì)對振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生一定的影響，需要采取相應(yīng)的措施保護(hù)周圍環(huán)境和減少對工人的影響。

3.2 含水量和地下水位對成樁技術(shù)的影響

含水量和地下水位是影響旋挖鉆孔成樁技術(shù)施工的重要因素。高含水量和高地下水位會(huì)增加施工過程中土體塌陷和孔壁破壞的風(fēng)險(xiǎn)，并可能導(dǎo)致孔洞的塌陷和樁體的不穩(wěn)定。

3.2.1 高含水量

在高含水量的土壤條件下，旋挖鉆孔成樁施工需要采取措施來控制孔洞的穩(wěn)定性。一種常見的做法是通過循環(huán)注漿，注入特殊的漿液以提高孔壁的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。另外，也可以采用套管或使用泥漿泵將水泥漿注入孔洞，形成壁層，以增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。

3.2.2 高地下水位

對于高地下水位的施工場地，旋挖鉆孔成樁技術(shù)需要采取排水措施，以降低孔洞內(nèi)的水位。常用的方法包括設(shè)置井點(diǎn)進(jìn)行抽水排水，或者使用泥漿和聚合物等封堵孔洞入水的措施。確?？锥磧?nèi)干燥的環(huán)境可以有效地進(jìn)行樁體的注漿灌注。

3.3 不同地質(zhì)條件下的旋挖鉆孔成樁施工注意事項(xiàng)

在不同地質(zhì)條件下進(jìn)行旋挖鉆孔成樁施工時(shí)，需要注意以下幾個(gè)方面：地質(zhì)勘察，在施工前，進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和土壤力學(xué)測試，了解施工區(qū)域的地質(zhì)特征、土壤類型和地下水位等信息，以制定合理的施工方案和措施。鉆孔參數(shù)調(diào)整，根據(jù)不同地質(zhì)條件，調(diào)整旋挖鉆孔的轉(zhuǎn)速、推進(jìn)速度和注漿壓力等參數(shù)，以確保施工的安全和高效。土壤處理，對于黏土和軟土等土壤類型，可以采取合適的土壤處理措施，如添加適量的泥漿或潤滑劑，以減小土體附著力，提高鉆桿的推進(jìn)效率。施工監(jiān)控，在施工過程中，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄，包括孔洞的穩(wěn)定性、注漿壓力、樁體灌注情況等，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)和措施，確保成樁質(zhì)量和施工安全。

4 旋挖鉆孔成樁技術(shù)與傳統(tǒng)成樁方法的比較分析

4.1 工期對比分析

工期是評估施工方法效率的重要指標(biāo)之一。與傳統(tǒng)的人工挖孔和灌注方法相比，旋挖鉆孔成樁技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，能夠縮短施工周期并提高項(xiàng)目進(jìn)度。旋挖鉆孔成樁技術(shù)采用機(jī)械化作業(yè)，由于其操作簡單、施工效率高，可以大幅縮短成樁工期。相對而言，傳統(tǒng)的人工挖孔和灌注方法需要更多的人力和時(shí)間投入，工期較長。因此，對于工期緊迫的項(xiàng)目，旋挖鉆孔成樁技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。

4.2 成本對比分析

成本是項(xiàng)目管理的核心考慮因素之一。在成樁施工過程中，旋挖鉆孔成樁技術(shù)在成本方面也具備一定的優(yōu)勢。首先，旋挖鉆孔成樁技術(shù)的機(jī)械化作業(yè)能夠減少人力投入，降低人工成本。相比之下，傳統(tǒng)的人工挖孔和灌注方法需要更多的人力資源，勞動(dòng)成本較高。其次，旋挖鉆孔成樁技術(shù)的施工效率高，能夠縮短施工周期，減少施工時(shí)間成本。而傳統(tǒng)方法由于施工效率較低，可能需要更長的工期，增加了項(xiàng)目的總體成本[2]。最后，旋挖鉆孔成樁技術(shù)在土壤處理和孔壁支護(hù)方面相對簡單，材料消耗較少。相比之下，傳統(tǒng)方法可能需要較多的土方開挖和灌注材料，增加了施工成本。因此，從成本角度來看，旋挖鉆孔成樁技術(shù)具有較低的人力成本、較短的工期成本和較低的材料成本，相對而言更經(jīng)濟(jì)高效。

4.3 成樁質(zhì)量對比分析

成樁質(zhì)量是衡量施工方法可行性和可靠性的重要指標(biāo)之一。在成樁質(zhì)量方面，旋挖鉆孔成樁技術(shù)能夠提供穩(wěn)定的成樁效果，并確保較高的成樁質(zhì)量。旋挖鉆孔成樁技術(shù)通過控制鉆孔過程中的泥漿循環(huán)和孔壁支護(hù)，能夠有效地減小孔壁的變形和塌陷風(fēng)險(xiǎn)，提高孔洞的穩(wěn)定性。同時(shí)，通過合理的注漿灌注工藝，能夠確保樁體與周圍土壤的緊密連接，提高成樁質(zhì)量。相比之下，傳統(tǒng)的人工挖孔和灌注方法在施工過程中往往存在較大的人為操作誤差，容易導(dǎo)致孔壁的塌陷和不均勻的樁體質(zhì)量。此外，人工操作難以實(shí)現(xiàn)對樁身的連續(xù)監(jiān)測，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題。而旋挖鉆孔成樁技術(shù)可以配備實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備，能夠?qū)渡碣|(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，提高成樁質(zhì)量的可靠性[3]。

5 旋挖鉆孔成樁技術(shù)在特殊工程項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)踐

5.1 高層建筑工程中的應(yīng)用實(shí)踐

在高層建筑工程中，穩(wěn)定的樁基是確保結(jié)構(gòu)安全和抗震性能的關(guān)鍵。旋挖鉆孔成樁技術(shù)在高層建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并展現(xiàn)出卓越的成效。第一，旋挖鉆孔成樁技術(shù)能夠針對不同地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求靈活調(diào)整施工參數(shù)，以滿足高層建筑的承載能力和穩(wěn)定性需求。通過控制孔壁的穩(wěn)定和注漿灌注的質(zhì)量，確保樁基的牢固性和整體一致性。第二，旋挖鉆孔成樁技術(shù)的施工效率高，能夠快速完成大量樁基的施工，縮短工期。這對于高層建筑工程來說至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兺ǔ＞哂休^緊迫的工期要求。此外，旋挖鉆孔成樁技術(shù)在高層建筑工程中也展現(xiàn)出對地下水位和周邊建筑物的影響較小的優(yōu)勢。通過合理的施工措施，如注漿灌注和排水技術(shù)，能夠有效地解決高層建筑工程中的地下水問題，并避免對周邊環(huán)境和結(jié)構(gòu)的不良影響。

5.2 橋梁工程中的應(yīng)用實(shí)踐

橋梁工程是工程領(lǐng)域中對樁基要求嚴(yán)格的重要項(xiàng)目之一。旋挖鉆孔成樁技術(shù)在橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用，并展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。第一，橋梁工程通常需要較大直徑和較深的樁基。旋挖鉆孔成樁技術(shù)能夠靈活調(diào)整鉆孔參數(shù)和注漿壓力，適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的大直徑鉆孔需求。同時(shí)，通過合理的樁身設(shè)計(jì)和注漿灌注工藝，能夠確保橋梁樁基的穩(wěn)定性和承載能力。第二，橋梁工程常常面臨地質(zhì)條件復(fù)雜、河流流速較大等特殊情況。旋挖鉆孔成樁技術(shù)通過控制孔洞的穩(wěn)定性和注漿灌注的質(zhì)量，能夠應(yīng)對這些特殊情況，并確保樁基的可靠性和安全性。另外，旋挖鉆孔成樁技術(shù)在橋梁工程中的施工效率高，能夠快速完成大量樁基的施工。這對于橋梁工程來說十分重要，因?yàn)樗鼈兺ǔＬ幱诮煌ㄒ溃枰M快恢復(fù)通行[4]。

5.3 港口工程中的應(yīng)用實(shí)踐

港口工程是與海洋和河流相關(guān)的重要工程項(xiàng)目，對樁基的要求非常嚴(yán)格。旋挖鉆孔成樁技術(shù)在港口工程中的應(yīng)用實(shí)踐取得了顯著的成果。第一，港口工程通常需要處理復(fù)雜的地下水位和土質(zhì)條件。旋挖鉆孔成樁技術(shù)通過合理的注漿灌注和排水措施，能夠有效地解決地下水位和土層穩(wěn)定性的問題，并確保樁基的穩(wěn)定性和可靠性。第二，港口工程中的樁基往往承受巨大的水平和垂直載荷，對樁身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性提出了更高的要求。旋挖鉆孔成樁技術(shù)能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，采取適當(dāng)?shù)臉渡碓鰪?qiáng)措施，如鋼筋加固和注漿灌注，確保樁基的承載能力和抗震性能。此外，港口工程的施工時(shí)間通常是有限的。旋挖鉆孔成樁技術(shù)的高效施工能力，能夠滿足港口工程項(xiàng)目的工期要求，提高項(xiàng)目的整體進(jìn)展。

6 結(jié)語

綜上所述，旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)在建筑樁基工程中的應(yīng)用實(shí)踐得到了充分驗(yàn)證，展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢和潛力。然而，我們也要認(rèn)識到旋挖鉆孔成樁技術(shù)的應(yīng)用仍然面臨一些挑戰(zhàn)，如操作技術(shù)的要求和設(shè)備的投入等。因此，今后的研究應(yīng)進(jìn)一步完善和優(yōu)化該技術(shù)，推動(dòng)其在建筑工程中的廣泛應(yīng)用。